ЗЕМСНАРЯД Российский патент 1995 года по МПК E02F3/88 

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к гидромеханизации земляных работ, к конструкциям землесосных и дноуглубительных снарядов.

Известны землесосные снаряды, включающие плавучее основание, грунтозаборный орган, приводную установку и пульпопровод. К недостаткам этого земснаряда относится невозможность использования его при очистке от ила или осадка малых водотоков, отстойников, небольших чеков намыва, что обусловлено их значительными габаритами [1]
Наиболее близким к предлагаемому является земснаряд, включающий поплавковое плавсредство, на котором установлены грунтозаборный орган с фрезерным рыхлителем, выполненным с лопастями и укрепленным на приводном валу, привод грунто- заборного органа, раму, пульпопровод и механизм управления грунтозаборным органом, выполненным в виде лебедки [2]
К недостаткам этого земснаряда следует отнести относительно невысокую производительность.

Целью изобретения является повышение производительности земснаряда путем снижения усилия при рыхлении осадка, уменьшение удельного веса пульпы, захватываемой грунтососом, и снижение потерь напора в пульпопроводе.

Цель достигается тем, что приводной вал и лопасти фрезерного рыхлителя грунтозаборного органа выполнены полыми, лопасти рыхлителя выполнены клиновидными и в задних стенках имеют отверстия, при этом приводной вал со стороны привода выполнен открытым, сообщен с атмосферой и через отверстия в задних стенках лопастей фрезерного рыхлителя сообщен с забоем, а рама образована приводным валом, пульпопроводом и расположенными параллельно им, но в другой плоскости, штангой.

На фиг. 1, 2 показаны схемы конструкции мини-земснаряда; на фиг.3 и 4 фрагменты фрезерного рыхлителя.

Мини-земснаряд состоит из поплавкового плавсредства 1, грунтозаборного органа 2 с фрезерным рыхлителем 3. Грунтозаборный орган 2 с помощью рамы, выполненной из пульпопровода 4, приводного вала 5 и штанги 6, и шарнирного устройства 7 установлен на плавсредстве 1 и соединен с электроприводом 8. Последний с помощью передачи 9 соединен с приводным пустотелым валом 5. Полость приводного вала 5 со стороны примыкания его к электроприводу 8 через отверстие 10 сообщается с атмосферой.

Фрезерный рыхлитель 3 (фиг.3) имеет ряд пустотелых лопастей 11, в поперечном сечении имеющих клинообразную форму (фиг.4). Тупые кромки 12 лопастей 11 снабжены отверстиями 13, через которые полости лопастей 11 сообщаются с забоем 14. С другой стороны полости лопастей 11 через торцовое отверстие в приводном валу 5, его полость и отверстие 10 сообщены с атмосферой.

На поплавках плавсредства 1 имеются рукоятки для переноски снаряда. Портальная рама 15 и лебедка 16 служат для подъема и опускания грунтозаборного органа 2. Плавсредство 1 снабжено также тросовыми лебедками 17.

Принцип работы мини-земснаряда следующий.

С помощью портала и лебедки 16 опускают грунтозаборный орган 2, поворачивая его относительно шарнирного устройства 7, в забой 14. Включают в работу электропривод 8, что приводит во вращение фрезерный рыхлитель 3 и рабочее колесо грунтового насоса рабочего органа 2. При вращении лопастей 11 за их тупыми кромками 12 образуется разрежение, достаточное для подсасывания воздуха через отверстия 13, полости лопастей 11, отверстия приводного вала 5 из атмосферы.

Перемещение мини-земснаряда внутри, например, отстойника осуществляется электролебедками 17. С этой целью на противоположных берегах отстойника устанавливают анкера, к которым крепятся тросы, запасованные в барабаны электролебедок 17.

Режущие кромки лопастей 11 взрыхляют слежавшийся ил (осадок). Воздух, подсасываемый из атмосферы через отверстия в тупых кромках 12 лопастей 11, перемешивается с взмученным илом, образуя след, при вхождении в который следующей лопасти снижается сопротивление ее движению. Взмученная таким образом часть забоя засасывается грунтососом. При этом движение пульпы в грунтососе и пульповоде 4 характеризуется пониженным сопротивлением благодаря действию воздуха как смазки. Насыщение пульпы воздухом снижает ее удельный вес, что также существенно облегчает процесс транспортирования пульпы по пульповоду 4 мини-земснаряда, а затем по плавучему участку пульпопровода до места разгрузки. Частички грунта (ила, осадка и т.п.) прилипают к пузырькам воздуха, и это значительно увеличивает их плавучесть (проявляется так называемый эффект эрлифта), снижает скорость выпадения твердых частиц.

Таким образом выполнение приводного вала и лопастей фрезерного рыхлителя пустотелыми облегчает конструкцию грунтозаборного органа. Аэрация забоя без применения компрессора уменьшает объемный вес пульпы, снижает усилия резания фрезы, уменьшает силы сопротивления при движении пульпы по грунтозаборному органу, пульповоду снаряда и пульпопроводу (плавучему и береговому). Все это приводит к снижению потребной мощности привода или к повышению производительности при той же мощности привода.

Кроме того наличие воздушной смазки в пульпе значительно снижает абразивный износ грунтососа, фрезы и стенок пульпопроводов.

Использование: в гидротехнике, в частности гидромеханизации земляных работ, в конструкциях землесосных и дноуглубительных снарядов. Сущность изобретения: земснаряд включает поплавковое средство, на котором установлены грунтозаборный орган с фрезерным рыхлителем. Приводной вал и лопасти фрезерного рыхлителя грунтозаборного органа выполнены полыми, при этом лопасти рыхлителя выполнены клиновидными и в задних стенках лопастей расположены отверстия. Приводной вал со стороны привода выполнен открытым и сообщен с атмосферой. Через отверстия в задних стенках лопастей фрезерного рыхлителя приводной вал сообщен с забоем. Такое выполнение позволяет повысить производительность за счет снижения усилия при рыхлении осадка, уменьшения удельного веса пульпы, захватываемой земснарядом, и снижения потерь напора в пульпопроводе. 4 ил.

ЗЕМСНАРЯД, включающий поплавковое плавсредство, на котором установлены грунтозаборный орган с фрезерным рыхлителем, выполненным с лопастями и укрепленным на приводном валу, привод грунтозаборного органа, раму, пульпопровод и механизм управления грунтозаборным органом, выполненным в виде лебедки, отличающийся тем, что приводной вал и лопасти фрезерного рыхлителя грунтозаборного органа выполнены полыми, лопасти рыхлителя выполнены клиновидными и в задних стенках имеют отверстия, при этом приводной вал со стороны привода выполнен открытым, сообщен с атмосферой и через отверстия в задних стенках лопастей фрезерного рыхлителя сообщен с забоем, а рама образована приводным валом, пульпопроводом и расположенными параллельно им, но в другой плоскости штангой.